主平硐掘进成本计算及细节资料.docx

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主平硐掘进成本计算及细节资料

主平硐掘进、支护成本计算

1、掘进工程量计算

主平硐为矿山人员、材料、矿石运输的主要通道，根据初步设计，矿山采用无轨设备运输，根据其尺寸及安全距离要求，确定主平硐规格为：

4.8mX4.0m（宽X高），采用三心拱结构（f0=1/3B0），墙高2.4m，拱高1.6m，坡度+3‰，巷道净断面积17.57㎡。

根据可行性研究报告，排水系统应该按照最大排水量15L/s来设计，即54m³/h。

查表可知，可选择水沟净尺寸为上宽310mm，下宽280mm，深度230mm的直角梯形水沟断面，为便于清理排水，初期不设置盖板。

水沟净断面积0.07㎡。

图主平硐断面图

2、巷道掘进爆破设计

2.1工程内容

主平硐掘进，采用三心拱断面形式，规格：

4.8m×4m（墙高2.4m，拱高1.6m），主要布置在安山质火山砾凝灰岩中，岩石硬度系数f=12-14，工程地质条件属中等类型。

工程要求每循环进尺达2.7m，巷道断面面积为17.57，每一循环进尺的工程量为47.44m³。

由于该巷道为矿山主要运输巷道，服务整个矿山寿命周期，因此巷道采取光面爆破，必须达到光面爆破的技术质量要求。

2.2爆破方案确定

2.2.1掏槽形式选择

根据每一循环进尺的要求，为保证掏槽质量，爆破采用平行空孔直线掏槽的形式（大孔径桶形掏槽），见炮孔掏槽形式放大图。

2.2.2爆破器材选择

根据该工程含水情况，主要使用成本低廉，运输及使用较安全的铵油炸药，部分含水底孔使用乳化炸药。

雷管选用毫秒延期非电雷管。

2.2.3起爆网路选择

使用串并联起爆网络。

2.2.4装药结构

周边眼采用不耦合装药结构，采用装药器人工装药的方式。

2.3爆破参数计算

2.3.1炮孔直径的确定

根据凿岩机具确定，爆破炮孔直径ø45mm，掏槽空孔直径ø102mm，采用扩孔钻头施工。

2.3.2炮孔深度确定

根据每一循环进尺2.7m的钻进要求，炮孔利用率取90%，确定炮孔深度3m，掏槽孔适当延伸0.1m，装药量适当增加。

2.3.3炮孔数量计算：

参照炮孔数量计算公式：

式中：

N——炮孔数目，个；f——岩石坚固性系数12-14；S——巷道掘进断面积17.57，

岩石硬度f＝12～14。

由此计算，炮孔数量N=51~54。

2.3.4炮眼布置

掏槽眼：

掏槽眼位于巷道中心偏下位置，距离巷道底板1.8m，间距0.4m

辅助眼：

辅助眼间距一般在0.4-0.8m，巷道上部取大值。

周边眼：

周边眼间距0.5-1.0m，眼口距离巷道轮廓线0.1m，底眼眼底低于底板0.1m，装药量介于掏槽眼和辅助眼之间，装药长度为眼深的0.5-0.7。

炮孔布置平面图如图2所示，炮眼个数54个。

图2炮眼布置平面图

2.3.5炸药单耗q的确定

根据岩石硬度系数f=12~14，断面面积17.57㎡，查表1得知q=1.67kg/m³。

表1平巷掘进单位炸药消耗量定额

掘进断面/㎡

岩石坚固性系数f

2~3

4~6

6~10

12~14

15~20

4~6

6~8

8~10

10~12

12~15

15~20

1.05

0.89

0.78

0.72

0.66

0.64

1.50

1.28

1.12

1.01

0.92

0.90

2.15

1.89

1.69

1.51

1.36

1.31

2.64

2.33

2.04

1.90

1.78

1.67

2.93

2.59

2.32

2.10

1.97

1.85

2.3.6每循环的总药量

式中：

Q——每循环爆破岩石体积，S——巷道掘进断面积，L——炮孔深度，——炮孔利用率，一般取0.8~0.95。

根据以上计算，每一循环炸药消耗量Q=1.67*17.57*3*0.9=79.22kg，每炮进尺2.7m，平均每米炸药消耗29.34kg。

3、支护工程量计算

根据围岩稳固情况，初步选择主平硐支护形式为锚网支护的联合支护形式。

锚杆采用ø40mm的管缝式锚杆，间距750mm，排拒1m，每排布置7根锚杆，采用气腿式凿岩机安装。

锚网采用网孔80mmX80mm的钢筋网。

左右两侧圆弧顶各支护一半，每米巷道护网面积S=（1.231÷2×2+3.906）×1=5.137㎡。

4、避难硐室及配电柜硐室掘进

每隔80m在巷道无风水管路一侧掘进避难硐室，主要用于行人躲避车辆，规格长X宽X高：

2mX2mX2m。

为便于掘进施工用电，主巷道每隔100m掘进配电柜硐室，规格长X宽X高：

1.5mX1.5mX2m，设置铁栅栏护门。

5、风、水、电管线安装

在巷道左侧距底板高2m位置敷设动力电缆，巷道另一侧距离底板1.8m位置敷设风、水管线，风筒位于风水管线上方0.4m，照明线靠近顶板，距风筒0.3m。

动力电缆每隔3m设置电缆悬挂装置，每隔100m设置余圈；

风、水管线每隔3m设置统一悬挂托架；

风筒及照明电线沿线敷设用于悬挂风筒的铁丝，可通过锚杆及锚网固定，电线用塑料扎带捆绑。

6、人员定额

初步计划项目定员46人，其中现场操作工28人，后勤管理人员18人。

掘进爆破采用两班工作制度，部分工种实行20×10休假制度。

参考morritos矿山人员工资，考虑1.58工资附加系数计算，现场操作工人月工资总额28068.24$，管理人员月工资总额25465.88$，共计月工资53534.12$。

人员定额明细表见表2。

表2项目人员定额明细表

岗位

工种

白班

晚班

轮休

总计人数

月单位工资/$

月总工资/$

工资及附加/$

一

　现场操作工

1.58

1

凿岩

凿岩台车操作手

1

1

1

3

735.29

2205.88

3485.29

凿岩台车助手

1

1

1

3

441.18

1323.53

2091.18

2

撬顶、支护

气腿钻机操作手

1

1

1

3

529.41

1588.24

2509.41

气腿钻机助手

1

1

1

3

441.18

1323.53

2091.18

3

铲装

铲运机司机

1

1

1

3

647.06

1941.18

3067.06

4

运输

运矿卡车司机

1

1

1

3

588.24

1764.71

2788.24

5

维修

设备维修工

1

1

2

647.06

1294.12

2044.71

电工

1

1

2

735.29

1470.59

2323.53

6

爆破

爆破工

1

1

1

3

588.24

1764.71

2788.24

7

监工

监工

1

1

1

3

1029.41

3088.24

4879.41

小计

10

8

10

28

6382.35

17764.71

28068.24

二

　管理人员

1

项目经理

1

1

3500.00

3500.00

5530.00

2

翻译

1

1

1764.71

1764.71

2788.24

3

安全工程师

1

1

2

1176.47

2352.94

3717.65

4

采矿技术人员

1

1

1500.00

1500.00

2370.00

5

测量技术人员

2

1

3

647.06

1941.18

3067.06

6

采购

1

1

882.35

882.35

1394.12

7

仓库

1

1

2

441.18

882.35

1394.12

8

财务

1

1

588.24

588.24

929.41

9

出纳

1

1

529.41

529.41

836.47

10

人事

1

1

588.24

588.24

929.41

11

厨师

1

1

2

441.18

882.35

1394.12

12

帮厨

1

1

2

352.94

705.88

1115.29

小计

13

0

5

18

12411.76

16117.65

25465.88

总计

23

8

15

46

18794.12

33882.35

53534.12

7、每米巷道成本计算

7.1每米巷道掘进成本计算

根据计算，每一轮炮掘进费用1276.43$，每米掘进成本472.75$。

表3每一循环掘进费用与单位成本计算

名称

单位

型号

单价/$

用量

掘进总价/$

每米单价$/m

单价比重

一、直接材料费用

进尺2.7m

1

钻头

个

直径45mm

80

1.10

88.00

32.59

2

钻头

个

直径102mm

170

0.02

3.40

1.26

3

钻杆

根

BARRAM/FT-3812'

490.5

0.10

49.87

18.47

4

钻杆连接杆

个

SHANK10ALETAS 

280

0.03

8.59

3.18

5

雷管

个

火雷管

1.11

54.00

59.95

22.20

6

导爆索

m

0.26

10.00

2.60

0.96

7

炸药

kg

4.5

79.22

356.49

132.03

8

乳化炸药

kg

2.56

13.50

34.56

12.80

9

用水

m³

0.88

7.92

6.97

2.58

小计

610.42

226.08

47.82%

二、动力费用

1

发电机燃油（凿岩2h+通风0.5h）

加仑

2.65

31.25

82.72

30.64

2

空压机燃油（装药1h）

加仑

2.65

5

13.25

4.91

3

铲运机用油2h

加仑

2.65

8

21.18

7.84

4

矿车用油

加仑

2.65

2

5.29

1.96

小计

122.44

45.35

9.59%

三、直接人工费用

1

钻机操作手

58.09

1

58.09

21.51

2

钻机助手

34.85

1

34.85

12.91

3

爆破工

46.47

1

46.47

17.21

4

铲运机司机

51.12

1

51.12

18.93

5

卡车司机

46.47

1

46.47

17.21

6

电工

58.09

1

58.09

21.51

7

维修工

51.12

1

51.12

18.93

8

监工

81.32

1

81.32

30.12

小计

427.53

158.34

33.49%

四、其他费用

1

其他费用（机油、润滑油、轮胎、配件等）

116.04

42.98

小计

116.04

42.98

9.09%

五、每轮炮费用总计

1276.43

472.75

说明：

1、morritos5-7月份数据显示，凿岩台车使用1根钻杆，约服务45mm钻头10.82个；

2、凿岩台车使用1个连接杆约消耗35.86个45mm钻头；

3、发电机燃油按照凿岩2小时，通风0.5小时计算；

4、空压机燃油按照装药时间1小时计算；估计每一轮跑矿车油耗1加仑；

5、操作工人及维修、监工等工资全部摊销至掘进成本；

6、其他费用（机油、润滑油、轮胎、配件等，以及装药器、梯子、浮石撬棍等折旧）按照以上总费用的10%取值。

7.2每米巷道支护成本计算

按照每班支护巷道2.7m计算每米巷道支护成本为118.85$，计算明细见表4。

表4每米巷道支护成本计算明细表

名称

单位

型号

单价/$

每米用量

每米价格/$

单价比重

一、直接材料费

1

钻头

个

直径38mm

24

0.09

2.24

2

钻杆

根

BARRENOCONICOH22X8

231.93

0.0086

2.00

3

管缝式锚杆

根

ø40mm

4.97

7

34.79

4

锚网

㎡

1.17

5.137

6.01

小计

45.04

37.90%

二、动力费用

1

空压机油耗（钻孔+挂网3h）

加仑

2.65

15

39.75

小计

39.75

33.45%

三、直接人工费用

1

气腿钻机操作工

41.82

1

15.49

2

气腿钻机助手

34.85

1

12.91

小计

28.40

23.89%

四、其他费用

1

其他费用（凿岩机、管线维修保养等）

5.66

小计

5.66

4.76%

五、支护费用总计/$

118.85

7.3每米巷道安装成本计算

估算每米巷道安装费用24.27美元，计算明细见表5.

表5每米巷道安装成本计算

名称

单位

型号

单价/$

用量

每米造价/$

一、直接材料费

1

动力电缆

m

13.85

1

13.85

2

照明线

m

0.85

1

0.85

3

风管

m

1.79

1

1.79

4

水管

m

1.54

1

1.54

5

风筒

m

2.38

1

2.38

6

风水管托架

个

1

0.33

0.33

7

风筒悬挂铁丝

m

0.48

1

0.48

8

照明线悬挂铁丝

m

0.43

1

0.43

9

电缆托架

个

1.08

0.33

0.36

10

配电开关柜

个

200

0.01

2.00

11

水阀接头

个

7.69

0.03

0.26

二、人工费

安装由电工、支护工等完成，费用不计入

0.00

小计

24.27

注明：

1、风水管托架间隔3m；水阀接头按照30m一个

2、100m设置配电柜一个；

3、动力电缆按照每米90人民币估算，照明线按照每米5.5人民币估算，风管按照每米1.79美元估算，水管按照10元一米估算，2mm铁丝按照2800块1000m计算，2.3mm铁丝按照3100块1000m估算，电缆托架按照7块钱一个计算，配电开关柜按照200美元造价，水阀接头按照50人民币一个估算。

7.4管理成本计算

管理费用主要为人员工资，根据人员工资定额25465.88美元，按照每班掘进2.7m计算，每月按照28天全勤计算，月掘进量151.2米，管理成本每米168.43$。

根据以上计算，每米巷道掘进费用472.75$，支护费用118.85$，安装费用24.27$，管理费用168.43$，共计784.3美元。

表6每米巷道掘进费用统计

编号

项目

费用

1

巷道掘进费用

472.75

2

支护费用

118.85

3

安装费用

24.27

4

管理费用

168.43

小计

784.30

需要说明的是，以上基本按照每天正常工作，月维修2天计算，若出现停工时间过长，工序耗时过长等现象，单位成本还会增加。

另部分材料成本单价为估算数值、供电、供水方式及所需工程不确定，还需前往项目所在地调查市场后继续调整完善。

粒状铵油炸药最佳装药密度0.95-1.0g/cm³

选择不同段位雷管，采用微差爆破。

近年来，浅眼爆破可采用导火索、火雷管起爆法，但要求必须一次点火，近几年导爆管起爆法广泛应用。

根据岩石的可爆性不同，辅助眼间距一般可取0.4-0.8m，周边眼间距0.5-1.0m，周边眼眼口距巷道轮廓线0.1-0.3m。

掏槽孔：

创造自由面，为其他炮孔的爆破创造有利条件；

辅助孔：

扩大和延伸掏槽的范围，大量崩落矿石；

周边空：

控制巷道断面规格形状。

为了提高其他炮孔的爆破效果，掏槽孔应比其他炮孔加深0.15-0.25m。

辅助孔、周边孔布孔规则：

（1）布孔均匀，一般辅助孔取0.5-1m，周边孔取0.4-0.8m，周边孔距巷道轮廓线取0.1-0.2m。

（2）孔底布置需注意：

间距0.4-0.7m，抛渣爆破时，取小值；孔口高出0.1-0.2m，孔底低于底板0.1-0.2m，抛渣爆破时，孔加深0.2m左右；装药量介于掏槽孔和辅助孔之间，装药高度为孔深的0.5-0.7倍，抛渣爆破时，每孔增加1-2个药卷。

3、避难硐室掘进

每隔80m在巷道无风水管路一侧掘进避难硐室，主要用于行人躲避车辆，规格长X宽X高：

2mX2mX2m。

4、配电硐室

为便于掘进施工用电，主巷道每隔100m掘进配电柜硐室，规格长X宽X高：

1.5mX1.5mX2m，设置铁栅栏护门。

2、爆破参数

（1）炮孔数目

计算公式如下：

式中N——炮孔数目，个；f——岩石坚固性系数12-14；S——巷道掘进断面积17.57，

岩石类别：

中硬岩，即岩石硬度f＝12～14。

由此计算，N=51~54

（1）单位炸药消耗量q

表平巷掘进单位炸药消耗量定额

掘进断面/㎡

岩石坚固性系数

2~3

4~6

6~10

12~14

15~20

4~6

6~8

8~10

10~12

12~15

15~20

1.05

0.89

0.78

0.72

0.66

0.64

1.50

1.28

1.12

1.01

0.92

0.90

2.15

1.89

1.69

1.51

1.36

1.31

2.64

2.33

2.04

1.90

1.78

1.67

2.93

2.59

2.32

2.10

1.97

1.85

炸药单耗q取1.67kg/m³。

（2）每循环的总药量

式中Q——每循环爆破岩石体积，S——巷道掘进断面积，L——炮孔深度，

——炮孔利用率，一般取0.8~0.95。

根据以上计算，Q=1.67*17.57*3*0.9=79.22kg，每炮进尺2.7m，平均每米炸药消耗29.34kg。

岩石体重2.75t/m³，矿石体重3.03t/m³。

（5）管缝式锚杆

管缝式锚杆是一种全厂锚固，主动加固围岩的锚杆，多采用卷压成型的加工工艺。

干体长1.6~2m或更长，杆体直径38.1~41.5mm，比钻孔直径大1~3mm，管壁厚2~2.5mm，开缝12.7~14mm。

尤其适用于软岩地层，当钻孔产生横向位移时，锚固力更大。

但由于杆体为空心结构，打入围岩后产生透水通路，而且管体易遇水锚蚀，因此不适用于含水量大的岩层和膨胀性矿物的软岩岩层中。

根据围岩情况，常用锚杆间距600-800mm，排拒1m。

一般情况下，锚杆的长度要大于两倍的锚杆间距。

锚网支护是将铁丝网、钢筋网或塑料网等用托盘固定在锚杆上所组成的复合支护形式。

（1）铁丝网一般采用直径3-4mm的镀锌铁丝编制而成，分经纬网和菱形网，后者较好；

（2）钢筋网是由钢筋焊接而成的大网格金属网，网格为150mmX150mm；（3）塑料网具有成本低、轻便、抗腐蚀等特点，但是强度和刚度较低。

3、管、线布置要求

（1）管道布置的一般要求

管道应布置在人行道一侧，管子的架设一般采用托架、管墩及锚杆吊挂等方式，并考虑检修的方便。

（2）电缆布置的一般要求

1.人行道一侧最好不敷设动力电缆

2.动力电缆和通讯电缆一般不敷设在巷道的同一侧，如必须在同一侧时，则应各自悬挂，且将动力电缆设置在通讯、照明电缆的下方。

3.电缆与风水管路平行敷设时，电缆要悬挂在管路的下方，隔开300mm以上的距离。

4.电缆坠落时，严禁落在运输设备上。

关于电缆与充填管、运输设备的最小距离应符合《冶金矿山安全规程》中的规定，在保证安全生产的前提下选取。

5.敷设电缆时两悬挂点的间距应不大于3m，两根相邻电缆的上下距离不得小于200mm。

6.电缆到巷道顶板的距离一般不小于300mm，当有数根电缆时，一般不小于200mm。

（3）水沟设计

1.水沟位置一般设在人行道一侧。

2.水沟坡度与平巷坡度相同，一般不小于3‰，巷道底板的横向排水坡度不小于2‰。

3.在支护巷道中的水沟，在靠边墙一侧应加宽基础100mm，以便铺设水沟盖板。

水沟的底板一般情况下高于结构基础面50-100m。

梯形和不规侧断面形状的巷道中，水沟不应沿棚脚窝，水沟一侧的掘进面距棚脚窝不应小于300mm。

4.水沟断面形状一般为等腰梯形、直角梯形、矩形，水沟侧帮坡度，当为混凝土或不支护时，一般为1：

0.1~1：

0.25。

5.泄水孔每3-6m设一个，其尺寸为40X40mm。

WMC建议排水系统应该按照最大排水量15L/s来设计，即54m³/h。

由下表可知，选择水沟净尺寸为上宽310mm，下宽280mm，深度230mm。